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6 MCS-51中断系统 6.1 概述 6.2 MCS-51的中断系统 6.3 中断控制器8259A 6.4 MCS-51对外部中断源的扩展 6.1 概述 6.1.1 中断的定义和作用 定义 作用 可提高CPU的工作效率 可提高实时数据的处理时效 6.1.2 中断源 外部设备中断源 控制对象中断源 故障中断源 定时脉冲中断源 6.1 概述 6.1.3 中断分类 可屏蔽中断 非屏蔽中断 软件中断 6.1.4 中断嵌套 中断优先权 中断嵌套的先决条件是中断服务程序开头应设置一条开中断指令，其次才是要有中断优先权更高的中断源的中断请求存在 CPU响应中断后会自动判断中断 6.1 概述 6.1.5 中断系统功能 进行中断优先权排队 MCS-51内部集成的中断优先权排队电路在软件程序配合下可对它的五级中断进行优先权排队 实现中断嵌套 自动响应中断 CPU在每条指令的最后状态对中断请求进行一次检测 CPU在响应中断时要自动做三件事：自动关闭中断，并将原执行程序的断点地址压入堆栈；按中断源提供的中断矢量自动转入相应中断服务程序的执行；自动或通过安排在中断服务程序中的指令来撤除本次中断请求 实现中断返回 6.2 MCS-51的中断系统 6.2.1 MCS-51的中断源和中断标志 中断源 8031的五级中断分为二个外部中断、二个定时器溢出中断和一个串行口中断 8031在每个机器周期的S5P2时对外部中断线上的中断请示信号进行一次检测 中断标志 定时器控制寄存器TCON：IT0、IT1、IE0、IE1、TR0、TR1、TF0、TF1 串行口控制寄存器SCON：TI、RI、SM0、SM1、SM2、REN、TB0、RB8 串行口电路向CPU发出串行口中断请求的同时也使TI位置位，但在CPU响应串行口中断后是不能为硬件复位的 6.2 MCS-51的中断系统 6.2.2 MCS-51对中断请求的控制 对中断允许的控制 中断允许寄存器：EA、 、ET2、ES、ET1、EX1、ET0、EX0 在MCS-51复位时，IE各位被复位成“0”状态 对中断优先级的控制 中断优先级寄存器IP：PX0、PX1、PT0、PT1、PT2、PS 所有中断都可设定为高、低两个中断优先级 8031内部各中断源中断优先级顺序由高至低：INT0、T0、INT1、T1、TI或RI 6.2 MCS-51的中断系统 6.2.3 MCS-51对中断的响应 在响应中断的三个机器周期里，MCS-51必须做以下三件事： 把当前PC中的内容压入堆栈 关闭中断 根据中断源入口地址转入执行相应中断服务程序 CPU响应中断的时间 最短时间为三个机器周期，一般在3～8个机器周期之间 6.2 MCS-51的中断系统 6.2.4 MCS-51对中断请求的撤除 定时器溢出中断请求的撤除 CPU响应中断时自动复位 串行口中断请求的撤除 通过指令撤除：CLR TICLR RI 外部中断请求的撤除 负边沿触发方式：CPU响应中断时自动复位 电平触发方式：必须使INT0或INT1上的低电平随其中断被CPU响应而变为高电平 6.2.5 MCS-51对中断系统的初始化 6.3 中断控制器8259A 6.3.1 8259内部结构 数据总线缓冲器 读/写逻辑 控制逻辑 级联缓冲/比较器 中断请求寄存器IRR 中断屏蔽寄存器IMR 现行服务寄存器ISR 优先级分析器PR 6.3 中断控制器8259A 6.3.2 8259引脚功能 数据总线 中断线 读写控制线 级联线 电源线 6.3 中断控制器8259A 6.3.3 8259命令字 初始化命令字ICW ICW1命令字（芯片控制初始化命令字） ICW2命令字：是一种设置中断矢量高8位地址的命令字 ICW3命令字：主片/从片标志命令字 ICW4命令字：方式控制初始化命令字 8259的初始化流程 操作命令字OCW OCW1命令字：中断屏蔽命令字 OCW2命令字：中断模式设置命令字，包括7条具体命令 OCW3命令字：设置或撤消特殊屏蔽模式；设置中断查票方式；设置读8259内部寄存器模式 6.3 中断控制器8259A 6.3.4 8259工作模式 全嵌套中断模式 中断结束命令字 全嵌套模式 特殊全嵌套模式： 中断优先级轮换模式 所有外设具有同等的重要性 优先级轮换模式由4种命令字设置 中断屏蔽模式 查票模式 状态读取模式 7 并行I/O接口 7.1 概述 7.2 MCS-51内部并行I/O端口及其应用 7.3 并行I/O接口芯片 7.4 MCS-51内部并行I/O端口的扩展 7.5 MCS-51对LED/LCD/键盘的接口 7.6 MCS-51内部定时器/计数器 7.1 概述 7.1.1 I/O接口的作用 实现与不同外设的速度匹配 改变数据传送方式 改变信号的性质和电平